脂质颗粒可改善盲症基因治疗

利用纳米技术使基于mrna的COVID-19疫苗成为可能，这是一种新方法基因治疗可能会改善医生治疗遗传性失明的方法。

俄勒冈健康与科学大学和俄勒冈州立大学的一个合作研究小组开发了一种方法，使用脂质纳米颗粒(实验室制造的微小脂肪球)在眼睛内传递信使核糖核酸(mRNA)链。为了治疗失明，信使rna将被设计用来创造蛋白质，编辑视力损害基因突变。

今天发表在科学的进步，该团队演示了其脂质纳米颗粒输送系统如何靶向眼睛中的光敏细胞光感受器，在老鼠和非人灵长类动物身上都有。该系统的纳米颗粒被一种肽包裹，研究人员发现这种肽被光感受器吸引。

该研究的通讯作者解释说:“我们的肽就像一个邮政编码，而脂质纳米颗粒就像一个邮寄基因疗法的信封。”Gaurav Sahay博士他是俄勒冈州立大学药学院的副教授，也在该研究所进行联合研究OHSU凯西眼科研究所．“这种肽确保信使rna被精确地传递到感光细胞——直到现在我们还不能用脂质纳米颗粒靶向这些细胞。”

研究报告的合著者补充说:“超过250种基因突变与遗传性视网膜疾病有关，但只有一种基因突变得到了批准的基因治疗。Renee Ryals博士他是OHSU医学院的眼科助理教授，也是OHSU凯西眼科研究所的科学家。“改进基因治疗技术可以为预防失明提供更多的治疗选择。我们的研究结果表明，脂质纳米颗粒可以帮助我们做到这一点。”

2017年，美国食品和药物管理局批准首个治疗遗传性失明的基因疗法。很多病人都经历过改善视力他们在接受了Luxturna品牌的治疗后避免了失明。它使用腺相关病毒(AAV)的改良版本来传递基因修正分子。

今天的基因治疗很大程度上依赖于AAV，但它有一些局限性。这种病毒相对较小，在物理上无法包含针对某些复杂突变的基因编辑机制。基于aav的基因疗法只能传递DNA，这导致基因编辑分子的不断产生，可能导致意外的基因编辑。

脂质纳米颗粒是一种很有前途的替代品，因为它们不像AAV那样有尺寸限制。此外，脂质纳米颗粒可以传递mRNA，这只会让基因编辑机制在短时间内保持活跃，因此可以防止脱靶编辑。基于mRNA的COVID-19疫苗的成功进一步证明了脂质纳米颗粒的潜力，这些疫苗也使用脂质纳米颗粒传递mRNA。由于它们的生产速度和数量，它们也是美国批准的第一批用于COVID-19的疫苗。

在这项研究中，Sahay, Ryals和同事们证明了肽覆盖的脂质纳米颗粒外壳可以被定向到大脑中的感光细胞视网膜眼球后部的组织使人能够看见东西。作为概念的第一个证明，带有制造绿色荧光蛋白指令的mRNA被放置在纳米颗粒中。

在将这种基于纳米颗粒的基因治疗模型注入小鼠和非人灵长类动物的眼睛后，研究团队使用了各种成像技术来检查治疗后的眼睛。动物的视网膜组织发出绿色的光，这说明脂质纳米颗粒外壳到达了光感受器，它传递的mRNA成功地进入了视网膜并产生了绿色荧光蛋白。这项研究标志着脂质纳米颗粒首次在非人灵长类动物中靶向光感受器。

科学家们目前正在进行后续研究，以量化在动物视网膜模型中有多少绿色荧光蛋白的表达。他们还在努力开发一种带有基因编辑分子代码的mRNA的疗法。

参考:张志刚，张志刚，张志刚，等。肽引导的脂质纳米颗粒将mRNA传递到啮齿动物和非人灵长类动物的神经视网膜。Sci睡觉。2023.9 (2): eadd4623。doi:10.1126 / sciadv.add4623．

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